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交互智能性教学课件是指适应教师和学生运用的课件,它有别于传统意义上的人工智能课件,代表了计算机辅助教学的一个新方向。其中的交互是指通过使用者操作计算机图形元素以实现特定教学目标的过程,而智能性则是指对使用者的操作过程进行跟踪记录,并且作出相应的反馈及评价的功能。因此,交互智能性教学课件是使用者通过自己的实践操作完成具有一定目标的教学,由课件根据使用者的操作及时做出反馈,实现用户自身知识结构中某一知识点的意义建构。
一、交互智能性教学课件的内涵
1.交互性。交互性是计算机最突出的特征,没有交互性的课件不能称之为真正意义上的课件。人机交互是指人与计算机之间使用某种对话手段,以一定的交互方式,为完成确定任务而进行的人机之间信息交互的过程。即用户通过输入设备将自己的想法、问题、指令传递到计算机中,计算机根据相应的软件发出指令对用户的输入通过输出设备进行反馈,从而构成人机之间信息的双向传递,据此可以实现人对计算机的控制、人向计算机求助、人与计算机的协作、通过计算机进行人与人之间的交流等等。
2.智能性。智能性是指体现软件的智能化。比如,课件能及时反馈、回答学生提出的问题,通过智能诊断机制判断学生的学习水平,分析学生产生错误的原因,同时向学生提出更改建议以及进一步学习的建议;能根据学生的反应为其指定不同的教学内容;在人机会话方面具有一定的自然语言处理能力等。但是就现有的科学技术水平而言,短时间内课件显然无法具备上述的全部功能,一般认为,只要具有上述一个或几个特征的教学课件就可以称之为智能性教学课件。交互智能性教学课件的主要目的是学习者在交互中发现问题、提出问题、分析问题,得到提示和指导,进而解决问题,实现知识技能的自我主动建构。
二、教学课件制作的现状及存在的问题
1.缺乏交互能力。目前,有许多中小学课件存在着人机交互差的问题,使学习者在学习过程中始终处于被动状态之中。在使用课件学习时,学生只能完成一些选择题(单选或多选)和填空题,不能对一些具有创造性的题目来进行解答。特别是在课堂教学过程中,只能通过教师控制课件流程的操作和学生简单输入答案的方式进行。
2.缺乏适应能力。不同的学习者、不同的教学环境和不同的学习阶段,分别有不同的教学要求,而大多数课件的教学内容和教学方法的设计已经由制作者事先固化了。虽然学生可以选择不同的课程内容,但由于基于课件的教学过程是固定的,学生不能根据自己的需要选择适应自己的教学内容。同时由于这些课件也已经固化了教学内容以及知识显现的方式,存在着针对性差的缺点,因此无法适应学生的不同个性,更谈不上创造性的发挥,所以不能取得良好的教学效果。
3.缺乏创造能力。许多课件在制作过程中,只是单调地用显示屏来展示教科书中的内容,在课件设计中忽视了教学情况的创设,或者教学情境创设得相当粗糙,没有通过使用图形、文字、声音和动画及其他多媒体工具进行再现或者仿真,缺乏有效的手段来启发学生的思维,因此课件难以发挥其应有的作用
4.缺乏纠错能力。由于教学课件无法展示教学内容,因此,想得到正确的答案,使用者只能通过课件设计师或预先设定的标准来判定,课件本身并不能根据学生的解答做出准确和科学的评价。同样,对于出现的错误、错误产生的原因以及应采取的解决方案,课件均不能提供相应的解决方案。
5.课件的封闭性。现在大多数课件在设计完成后,不能充实和更新教学内容,具有严重的封闭性。封闭性是当前课件最大的弱点,由于内容的限制,导致不能扩展,适用范围小,教师在教学时缺乏自主性,尤其是用户不能进行任何形式的修改,课件的内容也不能重新灌装,不利于教师和学生自主性的发挥,不能很好地适应不断变化的课堂教学。
三、制作交互智能性教学课件的意义
1.对学生学习兴趣的影响。众所周知,兴趣作为一种非智力因素,对学生的学习能够起到巨大的促进作用。在比较传统教学方式与现代信息技术辅助教学对学生学习兴趣与态度的影响的过程中,我们能深刻地感受到这种影响是非常明显的。绝大部分的学生希望教师在课堂上使用交互智能性教学课件进行教学,只有极少数学生不喜欢教师使用多媒体上课,原因是升学压力较大,认为多做题就可以了。
2.对学生科学素养和科学探究能力的影响。使用交互智能性教学课件进行教学,最大的特点是改变了课堂教学的形式,给学生提供了一种可以自己尝试的教学平台,对于学生的科学素养,以及科学探究能力的提高有很大帮助。使用交互智能性课件进行教学,能够给学生自主学习和进行科学探究提供时间和空间的保证,突出了学生的主体地位。让学生亲身经历和体验科学探究活动,可以激发学生的学习兴趣,增进其对科学的情感,可以更好地培养学生的科学态度和科学精神,帮助学生准确理解科学的本质。
四、交互智能性教学课件的制作
1.教学设计。教学设计是交互智能性教学课件开发过程中最能体现教师教学经验和教师个性的重要部分,也是教学思想最直接和具体的表现。教学设计阶段的主要任务包括详细分析教学内容,划分教学单元,选择适当的教学模式,了解学生现有知识水平等。分析教学内容指的是根据教学目标,具体划分教学内容的范围,揭示教学内容各组成部分之间的联系。教材是教学的依据之一,也是多媒体课件设计的主要蓝本,只有把握好教材内容和课程标准,深刻了解教材的知识结构和内容体系,才能实现有效的教学。因此,在选择好课题后,应仔细分析和研究教学内容,理解重点、难点问题,确定课件的内容结构、表现形式及教学顺序。教学单元划分的依据是新课程标准和学校所使用的现行教材及所在班级的学生对知识的掌握程度及学生智力水平,把教学目标逐步演化成一系列的教学单元,并根据教学内容的难易程度和知识体系。选择控制教学单元前进的策略,即确定课件的结构方式。
2.开发平台。交互智能性教学课件的开发平台很多,在对开发平台进行选择时,当以能真正体现课件的交互性和智能性为先决条件,其中以Flash为最有效的制作开发工具。首先Flash有丰富的图形处理功能,开发软件支持矢量图绘制,能保证图形图像缩放自如而不失真;其次随着Flash新版本的不断推出,这一开发软件更加注重脚本语言的发展,为实现课件的交互性和智能性提供了更好的技术支持。另外,Flash是一种基于Web的开发平台,数据占用空间小,播放平滑、流畅,操作简便,在目前的网络传播中具有绝对优势,真正增强了教学的可视性、灵活性。
3.脚本设计。脚本是在教学的基础上所作的计算机与学生交互过程方案设计的详细报告,是下一个阶段实行软件编写的直接蓝本,是课件设计与实现的过渡阶段。脚本设汁主要包括系统结构说明、教学内容及呈现方式、屏幕界面设计、教学单元链接关系、人机交互控制方式等。制作脚本的内容顺序与软件的流程顺序相对应,按媒体分类编写,包括教学内容标题、文件名、显示、声音、控制、说明等部分,各部分内容成为一个整体。链接关系主要有三种结构方式:树型、网型和线型,链接方式应根据教学内容和各页间不同需要来灵活选取。脚本的描述无规定格式,但所包含内容是基本一致的,即在脚本中应注明计算机屏幕上要显示的内容、音响系统中所发出的声音,以及这些内容输出的具体顺序与方式。
4.软件开发。软件开发的任务是将教学设计阶段所确定的教学策略,以及脚本设计阶段所得出的制作脚本用某种计算机语言或多媒体创作工具加以实现。一般情况下,为了提高效率,降低开发成本,应尽可能采用专门的课件创作工具如Flash等。课件编写完成后需进行调试和不断的修改,与其他类型的软件一样,调试的目的是为了找出课件中隐含的各种错误并加以排除,其中包括教学内容的知识性错误和计算机语法上的各种错误。
5.评价与修改。课件评价与修改是课件开发过程中的一个重要阶段,该项工作实际上存在于教学设计、脚本设计、软件编写的每一个阶段。根据评价的主体不同,可以将多媒体课件的评价分为正式评价和非正式评价两类。正式评价是由有关部门组织专家构成专门小组,经过严格的程序对课件进行全面而科学的评价,该评价通常具有较高的权威性。非正式评价则是由个别或若干开发人员、教师或学校所进行的一般性的评价。任何一个教学课件都不可能是十全十美的,因此在课件投入使用后,课件开发人员仍需密切跟踪其运行、维护记录,根据需要来充实、完善课件内容,积极提高课件质量,使之具备强大的生命力。
一、交互智能性教学课件的内涵
1.交互性。交互性是计算机最突出的特征,没有交互性的课件不能称之为真正意义上的课件。人机交互是指人与计算机之间使用某种对话手段,以一定的交互方式,为完成确定任务而进行的人机之间信息交互的过程。即用户通过输入设备将自己的想法、问题、指令传递到计算机中,计算机根据相应的软件发出指令对用户的输入通过输出设备进行反馈,从而构成人机之间信息的双向传递,据此可以实现人对计算机的控制、人向计算机求助、人与计算机的协作、通过计算机进行人与人之间的交流等等。
2.智能性。智能性是指体现软件的智能化。比如,课件能及时反馈、回答学生提出的问题,通过智能诊断机制判断学生的学习水平,分析学生产生错误的原因,同时向学生提出更改建议以及进一步学习的建议;能根据学生的反应为其指定不同的教学内容;在人机会话方面具有一定的自然语言处理能力等。但是就现有的科学技术水平而言,短时间内课件显然无法具备上述的全部功能,一般认为,只要具有上述一个或几个特征的教学课件就可以称之为智能性教学课件。交互智能性教学课件的主要目的是学习者在交互中发现问题、提出问题、分析问题,得到提示和指导,进而解决问题,实现知识技能的自我主动建构。
二、教学课件制作的现状及存在的问题
1.缺乏交互能力。目前,有许多中小学课件存在着人机交互差的问题,使学习者在学习过程中始终处于被动状态之中。在使用课件学习时,学生只能完成一些选择题(单选或多选)和填空题,不能对一些具有创造性的题目来进行解答。特别是在课堂教学过程中,只能通过教师控制课件流程的操作和学生简单输入答案的方式进行。
2.缺乏适应能力。不同的学习者、不同的教学环境和不同的学习阶段,分别有不同的教学要求,而大多数课件的教学内容和教学方法的设计已经由制作者事先固化了。虽然学生可以选择不同的课程内容,但由于基于课件的教学过程是固定的,学生不能根据自己的需要选择适应自己的教学内容。同时由于这些课件也已经固化了教学内容以及知识显现的方式,存在着针对性差的缺点,因此无法适应学生的不同个性,更谈不上创造性的发挥,所以不能取得良好的教学效果。
3.缺乏创造能力。许多课件在制作过程中,只是单调地用显示屏来展示教科书中的内容,在课件设计中忽视了教学情况的创设,或者教学情境创设得相当粗糙,没有通过使用图形、文字、声音和动画及其他多媒体工具进行再现或者仿真,缺乏有效的手段来启发学生的思维,因此课件难以发挥其应有的作用
4.缺乏纠错能力。由于教学课件无法展示教学内容,因此,想得到正确的答案,使用者只能通过课件设计师或预先设定的标准来判定,课件本身并不能根据学生的解答做出准确和科学的评价。同样,对于出现的错误、错误产生的原因以及应采取的解决方案,课件均不能提供相应的解决方案。
5.课件的封闭性。现在大多数课件在设计完成后,不能充实和更新教学内容,具有严重的封闭性。封闭性是当前课件最大的弱点,由于内容的限制,导致不能扩展,适用范围小,教师在教学时缺乏自主性,尤其是用户不能进行任何形式的修改,课件的内容也不能重新灌装,不利于教师和学生自主性的发挥,不能很好地适应不断变化的课堂教学。
三、制作交互智能性教学课件的意义
1.对学生学习兴趣的影响。众所周知,兴趣作为一种非智力因素,对学生的学习能够起到巨大的促进作用。在比较传统教学方式与现代信息技术辅助教学对学生学习兴趣与态度的影响的过程中,我们能深刻地感受到这种影响是非常明显的。绝大部分的学生希望教师在课堂上使用交互智能性教学课件进行教学,只有极少数学生不喜欢教师使用多媒体上课,原因是升学压力较大,认为多做题就可以了。
2.对学生科学素养和科学探究能力的影响。使用交互智能性教学课件进行教学,最大的特点是改变了课堂教学的形式,给学生提供了一种可以自己尝试的教学平台,对于学生的科学素养,以及科学探究能力的提高有很大帮助。使用交互智能性课件进行教学,能够给学生自主学习和进行科学探究提供时间和空间的保证,突出了学生的主体地位。让学生亲身经历和体验科学探究活动,可以激发学生的学习兴趣,增进其对科学的情感,可以更好地培养学生的科学态度和科学精神,帮助学生准确理解科学的本质。
四、交互智能性教学课件的制作
1.教学设计。教学设计是交互智能性教学课件开发过程中最能体现教师教学经验和教师个性的重要部分,也是教学思想最直接和具体的表现。教学设计阶段的主要任务包括详细分析教学内容,划分教学单元,选择适当的教学模式,了解学生现有知识水平等。分析教学内容指的是根据教学目标,具体划分教学内容的范围,揭示教学内容各组成部分之间的联系。教材是教学的依据之一,也是多媒体课件设计的主要蓝本,只有把握好教材内容和课程标准,深刻了解教材的知识结构和内容体系,才能实现有效的教学。因此,在选择好课题后,应仔细分析和研究教学内容,理解重点、难点问题,确定课件的内容结构、表现形式及教学顺序。教学单元划分的依据是新课程标准和学校所使用的现行教材及所在班级的学生对知识的掌握程度及学生智力水平,把教学目标逐步演化成一系列的教学单元,并根据教学内容的难易程度和知识体系。选择控制教学单元前进的策略,即确定课件的结构方式。
2.开发平台。交互智能性教学课件的开发平台很多,在对开发平台进行选择时,当以能真正体现课件的交互性和智能性为先决条件,其中以Flash为最有效的制作开发工具。首先Flash有丰富的图形处理功能,开发软件支持矢量图绘制,能保证图形图像缩放自如而不失真;其次随着Flash新版本的不断推出,这一开发软件更加注重脚本语言的发展,为实现课件的交互性和智能性提供了更好的技术支持。另外,Flash是一种基于Web的开发平台,数据占用空间小,播放平滑、流畅,操作简便,在目前的网络传播中具有绝对优势,真正增强了教学的可视性、灵活性。
3.脚本设计。脚本是在教学的基础上所作的计算机与学生交互过程方案设计的详细报告,是下一个阶段实行软件编写的直接蓝本,是课件设计与实现的过渡阶段。脚本设汁主要包括系统结构说明、教学内容及呈现方式、屏幕界面设计、教学单元链接关系、人机交互控制方式等。制作脚本的内容顺序与软件的流程顺序相对应,按媒体分类编写,包括教学内容标题、文件名、显示、声音、控制、说明等部分,各部分内容成为一个整体。链接关系主要有三种结构方式:树型、网型和线型,链接方式应根据教学内容和各页间不同需要来灵活选取。脚本的描述无规定格式,但所包含内容是基本一致的,即在脚本中应注明计算机屏幕上要显示的内容、音响系统中所发出的声音,以及这些内容输出的具体顺序与方式。
4.软件开发。软件开发的任务是将教学设计阶段所确定的教学策略,以及脚本设计阶段所得出的制作脚本用某种计算机语言或多媒体创作工具加以实现。一般情况下,为了提高效率,降低开发成本,应尽可能采用专门的课件创作工具如Flash等。课件编写完成后需进行调试和不断的修改,与其他类型的软件一样,调试的目的是为了找出课件中隐含的各种错误并加以排除,其中包括教学内容的知识性错误和计算机语法上的各种错误。
5.评价与修改。课件评价与修改是课件开发过程中的一个重要阶段,该项工作实际上存在于教学设计、脚本设计、软件编写的每一个阶段。根据评价的主体不同,可以将多媒体课件的评价分为正式评价和非正式评价两类。正式评价是由有关部门组织专家构成专门小组,经过严格的程序对课件进行全面而科学的评价,该评价通常具有较高的权威性。非正式评价则是由个别或若干开发人员、教师或学校所进行的一般性的评价。任何一个教学课件都不可能是十全十美的,因此在课件投入使用后,课件开发人员仍需密切跟踪其运行、维护记录,根据需要来充实、完善课件内容,积极提高课件质量,使之具备强大的生命力。